CN201985578U - 风光互补移动应急供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及风光互补移动应急供电系统，该系统包括风能发电装置、太阳能发电装置、三相整流电路模块、DC/DC调整电路模块、储能装置、电池输出控制装置、逆变控制装置、电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块、电流测量模块、CPU处理器和载车。本实用新型利用风光互补充电控制转换装置对风力发电装置和太阳能发电装置发出的电能进行转换，然后为储能电池充电，再利用逆变装置把电池电能转换为交流电为负载供电，解决了传统应急供电系统污染环境使用局限性大的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电子技术领域的移动应急供电系统。
背景技术
随着社会的发展，建筑技术水平的不断提高，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展随之而来对建筑的供电要求越来越高，社会的信息化，建筑的现代化，使建筑对供电的依赖也越来越大，尤其是一些重要的公共建筑，一旦中断供电，将造成重大的政治影响或经济损失，如果是发生火灾，后果就更不堪设想。所以现行的《高层民用建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》就有严格规定：“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，常用的应急电源有：(1)独立于正常电源的发电机组；(2)供电网络中有效地独立于正常电源的专门供电线路；多年来，运行经验表明，电网供电时采用两路独立的电源．若主供电线路停电，则由备用电路供电，采用这种方式虽然简单、可靠，但供电线路复杂。在发生重大灾难，如地震、火灾、水灾，发生大面积停电事故时，两路电源均可能发生停电事故，不能供电的情况，严重影响救灾。
传统的应急供电系统，使用柴油和汽油发电供电，但是柴油和汽油发电噪音大并且排放一氧化碳气体、二氧化硫气体污染环境，现有技术中有用太阳能作为供电电源的，但是太阳能发电无法在晚间工作，使用局限性大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供风光互补移动应急供电系统，以解决传统应急供电系统污染环境使用局限性大的问题。
为了解决上述问题，本实用新型风光互补移动应急供电系统，该系统包括风能发电装置、太阳能发电装置、三相整流电路模块、DC/DC调整电路模块、储能装置、电池输出控制装置和逆变装置，其中风能发电装置输出端与三相整流电路模块输入端连接，所述三相整流电路模块输出端和太阳能发电装置输出端均与DC/DC调整电路模块输入端连接，该DC/DC调整电路模块输出端与储能装置输入端相连，所述储能装置输出端与电池输出控制装置输入端相连，该电池输出控制装置输出端连接用于接负载的逆变装置输入端，该系统还包括CPU处理器，该CPU处理器分别通过电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块、电流测量模块和储能装置采样连接，所述CPU处理器分别对应控制连接储能装置和电池输出控制装置，所述储能装置、电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块和电流测量模块、CPU处理器处理器、电池输出控制装置及逆变装置均设置在载车上。
所述储能装置包括储能电池、电池保护电路和电池均衡电路，所述电池保护电路的输入端与所述DC/DC调整电路模块输出端连接，所述CPU处理器和所述电池保护电路控制连接，该电池保护电路的输出端连接储能电池，所述储能电池连接所述电池均衡电路，所述储能电池连接电池输出控制装置的输入端，所述储能电池相应采样端分别与电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块和电流测量模块连接。
所述风能发电装置和三相整流电路模块之间还连接有风机保护电路模块，所述风机保护电路模块包括风力发电机过载自动卸荷器和防止电涌冲击模块。
所述CPU处理器控制连接一个用于显示电量、电压的显示面板。
所述风能发电装置包括风力发电机、叶尖失速保护装置、电磁制动保护装置及扭头保护装置。
所述太阳能发电装置包太阳能板、支架、线盒。
所述储能电池包括一个以上的锂离子电池或铅酸电池或液流电池或钠硫电池组合。
所述逆变装置包括一台以上把储能电池装置中的直流电变成交流电的逆变器。
本实用新型风能移动应急供电系统，利用三相整流电路模块、DC/DC调整电路模块把风力发电装置和太阳能发电装置发出的电能进行转换，然后为储能电池充电，再利用逆变装置把电池电能转换为交流电为负载供电，无论昼夜都可为储能电池充电，解决了传统应急供电系统污染环境使用局限性大的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例做详细描述。
如图1所示，如图所示，本实施例涉及风光互补移动应急供电系统，该系统包括风能发电装置1、太阳能发电装置18、三相整流电路模块13、DC/DC调整电路模块14、储能装置3、电池输出控制装置8和逆变装置9，其中风能发电装置1输出端与三相整流电路模块13输入端连接，所述三相整流电路模块13输出端和太阳能发电装置18输出端均与DC/DC调整电路模块14输入端连接，该DC/DC调整电路模块14输出端与储能装置3输入端相连，所述储能装置3输出端与电池输出控制装置8输入端相连，该电池输出控制装置8输出端连接用于接负载的逆变装置9的输入端，逆变装置输出端9用于和负载相连接，该系统还包括CPU处理器10，该CPU处理器10分别通过电压测量模块4、电量测量模块5、温度测量模块6、电流测量模块7和储能装置3采样连接，所述CPU处理器10分别对应控制连接在储能装置3和电池输出控制装8上，所述储能装置3、电压测量模4、电量测量模块5、温度测量模块6和电流测量模块7、CPU处理器处理器10、电池输出控制装置8及逆变装置9均设置在载车19上。
所述储能装置3包括储能电池17、电池保护电路16和电池均衡电路15，所述电池保护电路16的输入端与所述DC/DC调整电路模块14输出端连接，所述CPU处理器10和所述电池保护电路16控制连接，该电池保护电路16的输出端连接储能电池17，所述储能电池17连接所述电池均衡电路15，所述储能电池17连接电池输出控制装置8输入端，所述储能电池17相应采样端分别与电压测量模块4、电量测量模块5、温度测量模块6和电流测量模块7连接。
在所述风能发电装置1和三相整流电路模块13之间还连接有风机保护电路模块12，所述风机保护电路模块12包括风力发电机过载自动卸荷器和防止电涌冲击模块。
该系统还包括风光互补充电控制转换装置2，该风光互补充电控制转换装置2包括所述风机保护电路模块12、所述三相整流电路模块13和DC/DC调整电路模块14。
该系统还包括一显示电量、电压的显示面板11，该显示面板11设置在载车上，所述CPU处理器与该显示面板相连。
所述风能发电装置1包括风力发电机、叶尖失速保护装置、电磁制动保护装置及扭头保护装置。
所述太阳能发电装置包太阳能板、支架、线盒。
所述储能电池17包括一个以上的锂离子电池或铅酸电池或液流电池或钠硫电池组合。
所述逆变装置9包括一台以上把储能电池装置中的直流电变成交流电的逆变器。
使用时，电量控制模块5监测储能电池17中的储能电池17的充电电量和放电电量并检测储能电池17实际电量占储能电池容量的百分比，当电量低于80%时，CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16接通充电回路，风能发电装置1发出的的380V三相交流电转通过风光互补充电控制转换装置2内的三相整流电路模块13和DC/DC调整电路模块14转换成110V的直流电并对储能电池17进行充电，太阳能发电装置18所发电能通过DC/DC调整电路模块14转换成110V的直流电并对储能电池17进行充电，电池均衡模块9自动均衡储能电池装置中的每个单体之间电压差，使任何电池之间的电压差小于25mV，避免单个电池电压不均衡而影响整个电池组的工作；与储能电池17相连接的电压测量模块4、电量测量模块5、温度测量模块6和电流测量模7对储能电池进行电压、电量、温度、电流监测，当电压测量模块4监测到储能电池17中的任何一只单体电池电压高于某个值或低于某个值（如：锂离子电池高于4.25V或低于2.75V），CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16断开充电回路，当单体电池电压处于正常电压范围（如锂离子电池2.75V-4.25V）之间，CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16接通充电回路，继续对储能电池充电；电流测量模块7监测储能装置3整个供电回路电流，当回路充电电流高于100Ah，CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16断开充电回路；温度控制模块6监测储能电池17的表面温度，当温度高于60℃，CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16断开充电回路，当电池表面温度小于等于60℃，CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16接通充电回路。当电量大于20%时电池即可用于对负载供电，当储能电池17电量饱和时，CPU处理器10自动通过控制电池保护电路16断开充电回路并自动卸荷，风机保护电路模块12在风机出现失速等情况时通过反馈保护风机并对过电流进行卸荷，防止电涌冲击；需要对外界负载供电时，可用载车19把储能装置3、电池输出控制装置8、逆变装置9、电压测量模块4、电量测量模块5、温度测量模块6、电流测量模块7、CPU处理器10及显示面板11运到目的地，储能电池17通过逆变装置4，将输出电压逆变成电压为220V的交流电或220VA以上电压的交流电对负载供电，电池均衡模块9自动均衡储能电池装置中的每个单体电池之间电压差，使任何两个电池之间的电压差均小于25mV，避免电池电压不均衡而影响整个电池组的工作；与储能电池17相连接的电压测量模块4、电量测量模块5、温度测量模块6和电流测量模7对储能电池进行电压、电量、温度、电流监测，当电压测量模块4监测到储能电池17中的任何一只单体电池电压某个值或低于某了值时（如锂离子电池高于4.25V或低于2.75V），CPU处理器10自动通过控制电池输出控制装置8断开供电回路，当单体电池电压处于正常电压范围（如锂离子电池2.75V-4.25V）之间，CPU处理器10自动通过控制电池输出控制装置8接通他供电回路；电流测量模块7监测储能装置3整个供电回路电流，当回路放电电流大于500Ah或异常情况下输出短路时，CPU处理器10自动通过控制电池输出控制装置8断开供电回路；温度控制模块6监测储能电池17的表面面温度，当温度高于60℃，CPU处理器10自动通过控制电池输出控制装置8断开供电回路，当电池表面温度小于等于60℃，CPU处理器10自动通过控制电池输出控制装置8恢复供电回路供电。
Claims (8)
1.风光互补移动应急供电系统，其特征在于，该系统包括风能发电装置、太阳能发电装置、三相整流电路模块、DC/DC调整电路模块、储能装置、电池输出控制装置和逆变装置，其中风能发电装置输出端与三相整流电路模块输入端连接，所述三相整流电路模块输出端和太阳能发电装置的输出端均与DC/DC调整电路模块输入端连接，该DC/DC调整电路模块输出端与储能装置输入端相连，所述储能装置输出端与电池输出控制装置输入端相连，该电池输出控制装置输出端连接用于接负载的逆变装置输入端，该系统还包括CPU处理器，该CPU处理器分别通过电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块、电流测量模块和储能装置采样连接，所述CPU处理器分别对应控制连接储能装置和电池输出控制装置，所述储能装置、电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块和电流测量模块、CPU处理器、电池输出控制装置及逆变装置均设置在载车上。
2.根据权利要求1所述的风光互补移动应急供电系统，其特征是所述储能装置包括储能电池、电池保护电路和电池均衡电路，所述电池保护电路的输入端与所述DC/DC调整电路模块输出端连接，所述CPU处理器和所述电池保护电路控制连接，该电池保护电路的输出端连接储能电池，所述储能电池连接所述电池均衡电路，所述储能电池连接电池输出控制装置的输入端，所述储能电池相应采样端分别与电压测量模块、电量测量模块、温度测量模块和电流测量模块连接。
3.根据权利要求1所述的风光互补移动应急供电系统，其特征是在所述风能发电装置和三相整流电路模块之间还连接有风机保护电路模块，所述风机保护电路模块包括风力发电机过载自动卸荷器和防止电涌冲击模块。
4.根据权利要求1所述的风光互补移动应急供电系统，其特征在于，所述CPU处理器控制连接一个用于显示电量、电压的显示面板。
5.根据权利要求1所述的风光互补移动应急供电系统，其特征是所述风能发电装置包括风力发电机、叶尖失速保护装置、电磁制动保护装置及扭头保护装置。
6.根据权利要求1所述的风光互补移动应急供电系统，其特征在于，所述太阳能发电装置包太阳能板、支架、线盒。
7.根据权利要求2所述的风光互补移动应急供电系统，其特征是所述储能电池包括一个以上的锂离子电池或铅酸电池或液流电池或钠硫电池组合。
8.根据权利要求1所述的风光互补移动应急供电系统，其特征是所述逆变装置包括一台以上把储能电池装置中的直流电变成交流电的逆变器。
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